Hlavní obsah
Věda

Fenomén třásnění

Tlačítkem Sledovat můžete odebírat oblíbené autory a témata. Najdete je v Moje sledované na tomto webu nebo na Seznam.cz.

Foto: https://www.aldebaran.cz/astrofyzika/hvezdy/black_holes.php

Vypařování černých děr

7. 12. 2022 15:20

To, co je v našem světě zásadní a zároveň záhadné a často také kontraintuitivní se děje na periférii, na horizontu, na samotné hranici celku.

Článek

Ve světě jednoduchých ideálních objektů je hranice vždy ostrá a čistá, jako třeba hranice kruhu nebo čtverce. Ale v našem „skutečném“ světě to platí jen z pohledu z dálky. U reálných objektů je každá hranice při dostatečném přiblížení vždy jakoby roztřepená. A právě v tom roztřepení nebo třásnění často vznikají neuvěřitelné věci.

Horizont události černé díry (zmiňoval jsem jej ve svém prvním článku o příbězích) je hranice, za kterou již absolutně není úniku z gravitačního pole. Teoreticky by se mělo jednat o ideální kulovou plochu s přesně stanoveným poloměrem, jehož velikost je úměrná objemu hmoty uvnitř. Černé díry by se tak měly neustále zvětšovat - čím více pozřou, tím větší bude jejich horizont a tím větší šance na zachycení další hmoty z okolí a tak dále. Bez šance na únik. Jenže to není tak úplně pravda: černé hmoty se vypařují. A děje se to tím nejméně pravděpodobným způsobem, doslova částice po částici. Ve vakuu se totiž neustále kdekoliv v prostoru vynořují nové páry částic a antičástic a v naprosté většině případů zase bleskurychle zmizí (anihilují). Může se ale stát, že se pár částice-antičástice vyskytne přesně na horizontu černé díry a to ještě tak nešťastně (nebo šťastně?), že jedna částice je tesně za hranicí horizontu vně černé díry a druhá uvnitř těsně pod jejím horizontem. Ta, co je uvnitř, nemá šanci uniknout z gravitačního pole. Ta, která je venku, ale uniknout může. Součet celkové energie/hmoty páru těch částic je nulový, ale pokud se částice rozdělí, každá si s sebou nese svoji nenulovou energii. Jedna částice uniká a snižuje tak celkový objem a hmotu černé díry. Jinak neprůstřelná strategie černé díry, jak pozřít všechno kolem sebe, byla přechytračena párem částic na samotné její hranici, na horiznotu. Příběh jak z pohádky o chytrém Honzovi. A dnešní věda věří, že černé díry se takto opravdu vypařují, že se na horizontu události třepetají páry částic a kradou hmotu a energii.

Ani dnes laskavé čtenáře a čtenářky neušetřím Mandelbrotovy množiny (viz můj minulý článek). Zobrazená na dvojrozměrné ploše vypadá z dálky jako divný ošklivý brouk. Ale podívejme se na její okraj. Na samotné její hranici se při neustálém zvětšování objevují neskutečné fraktální obrazce, spirály a ornamenty a dokonce se v nich rodí nové klony vlastní Mandelbrotovy množiny. Pořád až do nekonečna, ale jen na neuvěřitelně malém prostoru na hranici. Vlastně lepší příklad třásnění asi ani nenajdeme:

Foto: https://i.stack.imgur.com/fBWj6.gif

Třásnění na okraji Mandelbrotovy množiny

Zkusím jít dále. Zemská kůra pod našima nohama je jen tenká pevná slupka kolem spodních vrstev planety. Ty, ale nemohou hostit žádný pokročilý život. A ještě dál do detailu: z těch pár kilometrů mocnosti zemské kůry představuje vrstva orné půdy, která nás živí, jenom několik centimetrů. Život kvete jen na povrchu. Pokud někomu Země z vesmíru připadá jako zrnko písku, pak zemský život existuje jen na mikroskopicky tenké ploše toho zrnka.

Foto: http://mfweb.wz.cz/astronomie/81.htm

Řez vrstvami Země

A co třeba povrchové napětí v kapce vody. Intuice by nám napovídala, že kapka vody nemůže existovat. A přece, povrchové napětí v interakci s okolním vzduchem udrží celou kapku pohromadě. (Důvodem vzniku napětí je zlom v symetrii uspořádání vazeb uvnitř kapaliny a uvnitř okolního plynu). Opět to podstatné pro kapku vody se děje na jejím povrhu, na její hranici. Molekuly vody se tak moc snaží o ideální hladký povrch, ale ideálu nikdy nedosáhnou, povrch bude vždy trochu zvrásněný, roztřepený.

Foto: Petřelec

Kapka vody

Fotosyntéza u rostlin je efektivní díky enormní ploše chloroplastů, které jsou uspořádané do podoby jakési harmoniky. Čím větší plocha, tím větší šance zachycení fotonů a jejich proměnu na jinou formu energie a hmoty.

Od kapky k bublinám. A nejen fyzikálním. Uvnitř sociálních bublin se ubezpečujeme o svých pravdách, které ale dále nerozvíjíme. To zajímavé probíhá opět na okraji a v interakci s nejbližším okolím. Třeba v příhraničních oblastech, ve kterých se historicky setkávaly odlišné kultury. Pokud jejich soužití bylo jemně vyladěné, pak ono záhadné třásnění a třepení přinášelo rozvoj a obohacení oběma stranám.

Můj článek končí, ale pojďme klidně hledat další příklady. Efekt třásnění je ukázkou síly, jakou má v našem světě mikroúroveň, jemnost, atomičnost a detail. Pokud se ďábel ukrývá v detailu, určitě tam není sám.

---

PS. Za objevení anglického termínu „fringe“, který nese mj. význam pro „okraj“, „lem“, „horizont“, „periférii“, „třásně“ a „třepení“ vděčím V.

Reklama

Sdílejte s lidmi své příběhy

Stačí mít účet na Seznamu a můžete začít psát. Ty nejlepší články se mohou zobrazit i na hlavní stránce Seznam.cz